Сварка рессорной стали - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Сварка рессорной стали

Сварка марганцовистых сталей

Марганцовистая конструкционная сталь особого назначения обладает уникальным сочетанием прочности и вязкости, что используется для изготовления брони, траков, танков, рессор, пружин. Изделия характеризуются высокой износостойкостью к истиранию, ударным нагрузкам. Производят их методом отливки, но в процессе эксплуатации нередко требуется сварка марганцовистых сталей. Это может быть как создание новой конструкции, так и наплавление изношенной части.

Показателем свариваемости является углеродный эквивалент, в формулу которого входят: C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu — расположение по мере влияния. Основные легирующие элементы — углерод и марганец: чем выше их содержание, тем больше усложняется процесс. Сплав с C до 0,25% относят к хорошо свариваемым, но при увеличении показателей эта способность падает.

Особенности химического состава марганцовистых сталей

Важно! При работе необходимо обеспечить быстрое охлаждение шва, поскольку при длительном нагреве происходят выделение карбидов и снижение прочности

Наличие С 0,6-1,2%, Mn 1-14% также может легироваться другими элементами в количестве до 1%. При расплавлении основная масса составляющих соединяется с кислородом, выделяя шлак, углерод образует газ СО, т. е. выгорает. Шлак, в свою очередь, мешает проведению процесса: закрывает электродугу, частично попадает в расплав и снижает прочность соединения. Процесс окисления уменьшает в расплаве содержание материалов, что совершенно меняет первоначальный химический состав, а значит, и свойства.

Влияние способа плавки на содержание газов и механические свойства

Сварка марганцовистых аустенитных сталей осложняется еще и структурными изменениями в околошовной зоне. Нагрев до температур рекристаллизации приводит к выделению карбидов, росту зерен, т. е. локальному изменению свойств металла из-за трансформации структуры — снижению прочности и вязкости, увеличению хрупкости.

Разновидности и технологии сварочного процесса

Технология сварки марганцовистых сталей, вне зависимости от способа ее проведения, должна учитывать все негативные факторы и обеспечить:

  • Защиту от окисления. Частично эту функцию выполняет шлак, что происходит после его образования и для чего тратится часть элементов. Чтобы полностью предотвратить процесс окисления, необходимо использовать защитную атмосферу. Как правило, это применение вакуума — технологии дорогой и сложной в исполнении. Намного практичнее аргонно-дуговая сварка. Она будет уместной как в промышленных условиях, так и частном использовании.
  • Частичное или полное восстановление химического состава. Содержание элементов в сварном шве кардинально меняется, чтобы частично или полностью его восполнить, задействуют электроды с покрытием из аналогичных элементов. Существуют марганцевые, алюминиевые с дозированным содержанием элементов разновидности.
  • Форма наплавки. Сплавы при выгорании образуют большое количество угарных газов, что затрудняет не только видимость. Задерживаясь в расплаве, они снижают прочность структуры. Чтобы обеспечить их выход, наплавка электродами проводится уширенными стежками.
  • Быстрое охлаждение. Длительный нагрев и медленное охлаждение Mn-сталей приводят к выпадению карбидов, которые снижают прочность и делают хрупким шов. Оптимальным по скорости нагрева и охлаждения соотношением является электродуговой метод.

Сварка стали 65Г сложная из-за содержания С. Для этих марок применяется ряд условий, которые снижают последствия вмешательства в структуру. По сути, процесс представляет собой наплавку промежуточного слоя между поверхностями. Для этого используются электроды определенного состава, подбираются они в зависимости от степени легирования.

С помощью электродов с содержанием Mn проводят наплавку на обычную конструкционную сталь, тем самым придавая ей износостойкость, присущую Mn-сталям. Процедуру проводят в 4 слоя, в каждом из которых увеличивается содержание марганца.

Сварка стали 16ГС выполняется электрошлаковым способом в защитной газовой атмосфере под флюсом. Она не склонна к отпускной хрупкости и характеризуется высокой стойкостью от перегрева в зоне термического влияния. Для наплавки рекомендуются электроды Э42, Э50А.

Способы выполнения и побочные явления сварки стали 09Г2С аналогичны вышеописанному. Для полу- и автоматического метода применяют электродную проволоку СВ08ГА, СВ-ЮГА, СВ10Г2 + флюс АН-348А, ОСЦ-45.

Сварка стали 30ХГСА. Легирование хромом, кремнием в околошовной структуре обеспечивает не только феррито-перлитный состав (образуется определенное количество бейнита и мартенсита), но и длительное охлаждение, что способствует выпадению карбидов по границам зерен и появлению повышенной хрупкости. Здесь применяются электроды Э55А, Э60, Э55.

Сварка пружинной стали, равно как и сварка рессорной стали, практически невозможны. Марка 50ХГА не предназначена для сварных конструкций. Эффект пружины она получает при пластической деформации в холодном состоянии, а при свариваемости в зоне термического влияния следствием становятся частичный отпуск и потеря прочности. Компромисс — использование электродов ОК 68/82, которые оптимальны для наплавки переходных слоев.

Сварка стали 09Г2С, технология выполнения которой предусматривает соединение в любой конфигурации, в том числе осуществление сварки полосовой стали, отличается от высоколегированной — в данном случае принцип сращения имеет характерную схожесть с наплавлением. Стыковка может проводиться разными способами: непрерывным оплавлением с подогревом и без. Зазоры при сварке металла допускаются в зависимости от сечения и вида расплавления — от 0,5 до 8 мм.

Особенности наплавки марганцовых сталей

Заключение

Углерод — основа, которая указывает на свариваемость, второй по значимости элемент — марганец (содержание до 1,5% мало влияет на процесс). Если С более 0,25%, возможность проведения операции зависит от добавочных элементов. При повышении его свыше 0,29% — возможно соединение с особыми условиями, при помощи обычного электрошлакового переплава. При повышении С более 0,4% — соединение практически невозможно, актуальным становится метод наплавки спец. электродами.

Высокопрочные стали и особенности их сварки

Состав и свойства высокопрочных сталей

Стали с пределом прочности свыше 1500 МПа называются высокопрочными. Такой предел достигается подбором химического состава и наиболее подходящей термической обработкой. Данный уровень прочности может образовываться в среднеуглеродистых легированных сталях (40ХН2МА, 30ХГСН2А) путем использования закалки с низким отпуском (при 200…250оС). Легирование таких сталей W, Mo, V затрудняет разупрочняющие процессы, что снижает порог хладоломкости и повышает сопротивление хрупкому разрушению. Как варить металл, если перед вами высокопрочная сталь? Сварка высокопрочных сталей отличается использованием некоторых дополнительных технологических приемов (сварка каскадом, горкой, секциями, предварительный подогрев, применение мягкой прослойки и других).

Изотермическая закалка среднеуглеродистых легированных сталей придает им немного меньшую прочность, но большую вязкость и пластичность. Поэтому они более надежны в эксплуатации, чем низкоотпущенные и закаленные. Низкоотпущенные и закаленные среднеуглеродистые стали с высоким уровнем прочности обладают повышенной восприимчивостью к концентраторам напряжения, склонностью к хрупкому разрушению. Из-за этого их рекомендуют использовать для работы, связанной с плавным нагружением.

К высокопрочным сталям можно отнести так называемые рессорные (пружинные) стали. Они содержат 0,5…0,75% С и дополнительно легируются другими элементами. Термообработка легированных рессорных сталей (закалка 850…880оС, отпуск 380…550оС) обеспечивает получение высокой прочности и текучести. Может применяться изотермическая закалка. Сварка рессорной стали выполняется с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварочных работ и дальнейшей термической обработкой.

Мартенситно-стареющие стали (04Х11Н9М2Д2ТЮ, 03Н18К9М5Т) также относятся к высокопрочным сталям. Они превосходят среднеуглеродистые легированные стали по конструкционной прочности и технологичности. Для таких сталей характерны высокое сопротивление хрупкому разрушению, низкий порог хладоломкости и малая чувствительность к надрезам при прочности около 2000 МПа. Мартенситно-стареющие стали являются безуглеродистыми сплавами железа с никелем и дополнительно легированы молибденом, кобальтом, алюминием, хромом, титаном и другими элементами. Эти стали имеют высокую конструкционную прочность в диапазоне температур от криогенных до 500оС и применяются в изготовлении стволов артиллерийского и стрелкового оружия, корпусов ракетных двигателей, зубчатых колес, шпинделей и так далее.

Свариваемость высокопрочных сплавов

Для изготовления тяжело нагруженных машиностроительных изделий,сосудов высокого давления и других ответственных конструкций используют среднеуглеродистые высокопрочные стали, которые после соответствующей термообработки обладают прочностью 1000…2000 МПа при достаточно высоком уровне пластичности. Необходимый уровень прочности при сохранении высокой пластичности достигается комплексным легированием стали различными элементами, главные из которых никель, хром, молибден и другие. Эти элементы упрочняют феррит и повышают прокаливаемость стали. Подогрев изделия при сварочных работах не снижает скорости охлаждения металла до значений, меньших критических, и способствует росту зерна, что приводит к возникновению холодных трещин и вызывает уменьшение деформационной способности.

Поэтому такие металлы сваривают без предварительного подогрева, но с применением специальных приемов сварочных работ (блоками, каскадом, короткими или средней длины участками). Также применяют специальные устройства, которые подогревают выполненный шов и тем самым увеличивающие время пребывания его в определенном температурном интервале. Для увеличения времени нахождения металла околошовной зоны при температуре выше точки образования мартенситной структуры накладывают так называемый отжигающий валик, границы которого находятся в пределах металла шва.

Во избежание трещин при охлаждении сварного соединения, необходимо использовать такие сварочные материалы, которые обеспечили бы получение металла шва, обладающего большой деформационной способностью. Это достигается, когда наплавленный металл и металл шва будут менее легированы, чем свариваемая сталь. При этом шов будет представлять как бы мягкую прослойку с временным сопротивлением, но с повышенной деформационной способностью. Чтобы обеспечивалась технологическая прочность сварных швов, выполненных низколегированными сварочными материалами, углерод в шве должен содержаться в количестве не более 0,15%.

Когда производится сварка закаленной стали, то после прохождения сварочной дуги на зону сварного соединения рекомендуется подавать охладитель. Это делается для уменьшения степени разупрочнения околошовной зоны. В качестве охладителя может служить душевая вода, сжатый воздух или паровоздушная смесь – в зависимости от состава свариваемого материала. Такое охлаждение снижает время нахождения металла в зоне высоких температур.

Художественная ковка – это настоящее искусство. Более подробную информацию об этом занимательном занятии читайте в нашей статье.

Хотите узнать о современном способе сварки? Тогда вам будет интересна статья по https://elsvarkin.ru/texnologiya/soedinenie-metalla-pri-pomoshhi-plazmennoj-svarki/ ссылке.

Технология сварочных работ по соединению высокопрочных сталей

При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопрочных сталей нужно подбирать такие сварочные материалы, которые обеспечат получение швов с высокой деформационной способностью при минимальном количестве водорода в сварочной ванне. Это достигается применением низколегированных сварочных электродов, которые не содержат в покрытии органические вещества и подвергнутых высокотемпературной прокалке (низководородистые электроды). При этом нужно исключить другие источники насыщения сварочной ванны водородом в ходе сварки (ржавчина, влага и другие). Высокая технологическая прочность получается при следующем содержании легирующих элементов в металле шва: С – не более 0,15%; Si – не более 0,5%; Ni – не более 2,5%; Mn – не более 1,5%; Cr – не более 1,5%; V – не более 0,5%; Mo – не более 1,0%.

Повышение свойств шва до нужного уровня возможно путем легирования металла шва за счет основного металла. Необходимые прочностные характеристики металла шва достигаются легированием его элементами, которые повышают прочность, но не снижают его ударную вязкость и деформационную способность. Для сварки среднеуглеродистых высокопрочных сталей нужно выбирать сварочные материалы, содержащие легирующих элементов меньше, чем основной металл.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и других по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75. Если сталь перед сваркой подвергалась термической обработке на высокую прочность (закалка с отпуском или нормализация), а после сварки – отпуску для снятия напряжений и выравнивания механических свойств сварного соединения, то критерием определения температуры предварительного подогрева будет такая скорость охлаждения, при которой происходила бы частичная закалка околошовной зоны. При этом гарантируется отсутствие трещин в процессе сварки и до проведения дальнейшей термообработки.

В том случае когда термообработка сварного изделия не может быть сделана, например, из-за крупных габаритов, на кромки детали, подлежащие сварке, наплавляют незакаливающийся слой металла аустенитными или низкоуглеродистыми электродами. Толщина этого слоя должна быть такой, чтобы температура стали под слоем в процессе сварки не превышала бы температуру отпуска при термообработке деталей с наплавленными кромками. Такие детали сваривают аустенитными или низкоуглеродистыми и низководородистыми электродами без подогрева и дальнейшей термообработки. Режим сварки принимают согласно рекомендациям для аустенитных электродов.

Читайте также:  Расход аргона при сварке нержавейки

Сварочные работы в защитных газах

Высокое качество сварных соединений из среднеуглеродистых высокопрочных сталей толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. Присадочный материал для дуговой сварки в защитных газах следует выбирать в зависимости от газа, в среде которого происходит сварка. Первый слой выполняют без присадки с полным проваром кромок стыка, второй – с поперечными низкочастотными колебаниями электрода и механической подачи присадочной проволоки. Возможно и выполнение третьего слоя с поперечными колебаниями электрода без присадочной проволоки на небольшом режиме для обеспечения постепенного перехода от шва к основному металлу.

Для повышения проплавляющей способности дуги при аргонодуговой сварке применяют активирующие флюсы, которые позволяют исключить разделку кромок при толщинах 8…10 мм. Также используется флюс, представляющий собой смесь компонентов (TiO2, SiO2, NaF, Cr2O3). Такой метод с активирующим флюсом эффективен при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при таком способе сварки выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок вольфрама. Современная аргоновая горелка

При выполнении сварки среднелегированных высокопрочных сталей в защитных газах (в основном инертных или их смесях с активными) применяют низкоуглеродистые легированные и аустенитные высоколегированные проволоки, например, Св-08Х20Н9Г7ТТ, Св-03ХГН3МД, Св-10ХГСН2МТ, Св-10Х16Н25-АМ6, Св-08Х21Н10Г6. Однако равнопрочности металла шва и свариваемой стали получить не удается. В данном случае можно обеспечить равнопрочность за счет эффекта контактного упрочнения мягкого металла шва. Этот эффект может быть реализован при использовании так называемой щелевой разделки, которая представляет собой стыковые соединения с узким зазором.

Сварка под флюсом

Конструктивные элементы подготовки кромок для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом выполняют в соответствии с ГОСТ 8713-79. Однако в диапазоне толщин, для которого возможна сварка без разделки и со скосом кромок, последней следует отдать предпочтение. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве была бы минимальной. Но такая методика повышает вероятность образования в сварочных швах горячих трещин.

Выбор флюса осуществляется в зависимости от марки электродной проволоки. При использовании низкоуглеродистой проволоки сварку выполняют под кислыми высоко- и среднемарганцовистыми флюсами. При использовании низколегированных проволок лучшие результаты обеспечивает применение низкокремнистых и низкомарганцовистых флюсов. Сварку среднелегированных высокопрочных сталей аустенитной проволокой марок Св-08Х21Н10Г6 или Св-08Х20Н9Г7Т производят только под безокислительными или слабо окислительными основными флюсами.

Электрошлаковая сварка

Данный вид сварочных работ рационально применять для соединения толстолистовых конструкций из среднелегированных высокопрочных сталей. Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений и швов при этом должны соответствовать требованиям ГОСТ 15164-78. Электродные проволоки при сварке плавящимся мундштуком и проволочными электродами выбирают из числа групп легированных или высоколегированных проволок по ГОСТ 2246-70. Для предупреждения трещин в околошовной зоне при сварке жестко закрепленных элементов необходимо применять предварительный подогрев до 150…200оС.

Низкая скорость охлаждения околошовной зоны при электрошлаковой сварке приводит к длительному пребыванию ее в зоне высоких температур, вызывающих рост зерна и охрупчивание металла. В связи с этим после электрошлаковой сварки среднелегированных высокопрочных сталей необходимо выполнить высокотемпературную термообработку сварных изделий для восстановления механических свойств до нужного уровня. Время с момента окончания сварки до проведения термообработки должно регламентироваться.

Технология и особенности сварки стали

В современной промышленности применяется самая разнообразная сталь для сварных конструкций. Она может быть нержавеющей и обычной, с высоким или низким содержанием углерода, жаростойкие и так далее. Для их сварки используют различные технологии, но наиболее проста сварка полуавтоматом или инвертором. В этой статье мы расскажем об особенностях популярных типов сталей и о том, как их варить.

Сварка инструментальной стали

Инструментальная сталь — тип стали, содержащий в своем составе менее 1% углерода. Такая сталь твердая и прочная, но не износостойкая, поэтому ее используют только при изготовлении инструментов. К тому же, она отличается невысокой закупочной ценой, что делает производство прибыльным.

Рекомендуется варить инструментальную сталь специальным электродом и с помощью инвертора. Электроды должны быть предназначены именно для работы с данным типом сталей. Мы рекомендуем стержни УОНИ-13/НЖ/20Х13 и сварочный инвертор средней ценовой категории. Будьте готовы к тому, что сварка инструментальной стали потребует от вас много сил и терпения. Это связано с низким содержанием углерода.

Сварка конструкционной стали

Конструкционная сталь используется куда чаще, чем инструментальная. Из нее изготавливают все: от мелких деталей до заводских станков. Именно к данной категории относится сварка 40х стали, стали 30хгса, стали 35хгса и прочих других марок.

Что из себя представляет конструкционная сталь? По составу это очень интересный металл. Он состоит из различных примесей, в частности фосфора и серы. Чем этих компонентов больше в составе, тем ненадежнее будет сталь, так что нужно следить за этим показателем. Конструкционная сталь может быть обыкновенной, качественной, высококачественной и особо высококачественной.

Как вы понимаете, последний тип конструкционной стали содержит минимум примесей, за счет чего удается получить по-настоящему качественный и прочный металл. Ну а в обычной конструкционной стали примесей больше всего, она считается самой недолговечной. Кстати, у этой классификации есть еще отдельные подгруппы (они отличаются по наличию в составе некоторых дополнительных химических компонентов). Но мы не будем подробно расписывать классификацию, чтобы не запутать вас.

Именно из-за возможной хрупкости конструкционной стали из нее чаще всего изготавливают изделия, которые не будут подвергаться серьезным механическим нагрузкам в процессе работы. Теперь перейдем к теме, как выполняется сварка изделий из конструкционной стали, например, сварка стальных труб.

Для начала нужно прокалить заготовку в печи. Так вы добьетесь большей пластичности металла и устраните его чрезмерное напряжение. Как и в предыдущем случае, рекомендуем использовать инвертор и электроды с покрытием. Для наших целей отлично подойдут стержни марки УОНИ 13/55. Их можно легко найти в любом магазине, они стоят недорого и с их помощью возможна даже сварка стальных трубопроводов, не говоря о более мелких изделиях.

Сварка легированной стали

Легированные стали одни из самых популярных. Их главная особенность — это состав. В него добавляют различные легирующие компоненты, благодаря которым стали можно придать желаемые свойства и характеристики. Проще говоря, за счет легирующих добавок появляется возможность подстроить состав под свои нужды.

При необходимости такую сталь можно сделать прочнее, долговечнее и лучше. Вы в прямом смысле можете изменить ее физико-химические свойства, просто добавив в состав легирующие элементы.

Еще несколько достоинств легированной стали: повышенная жаропрочность, устойчивость к коррозии (не на уровне нержавейки, конечно, но все же устойчивость высокая). Для сварки такого типа сталей можно применять дуговую сварку и электроды, в составе которых содержится фтор и кальций. Но мы рекомендуем газовую сварку. Она сложнее, но при этом позволяет получить лучшее качество соединения.

Технология газовой сварки, конечно, отличается от классической сварки полуавтоматом или инвертором. Здесь тепло образуется не за счет электрической дуги, а за счет сварочного пламени. Оно образуется в момент, когда горючий газ смешивается с кислородом и сгорает. Технология сварки углеродистых сталей с помощью газа требует сноровки и опыта. Но это не значит, что вы не можете экспериментировать. Потренируйтесь на ненужном куске металла перед тем, как выполнить основные работы.

Сварка низколегированной стали

Низколегированные (они же зачастую и низкоуглеродистые) стали — металлы, содержащие в своем составе крайне небольшое количество легирующих элементов (обычно, не более 2-3%). В большей степени состоят из железа, небольшого количества углерода и различных примесей.

К низколегированным сталям принято относить кремний, никель, вольфрам, алюминий, медь и многие другие металлы. Кстати, на нашем сайте мы посвятили несколько статей сварке алюминия и особенностям проведения работ. Мы также рассказывали о сварке меди. Прочтите эти статьи, чтобы войти в курс дела.

Низколегированная сталь способна выдерживать эксплуатационную температуру до 200 градусов по Цельсию, из нее изготавливают хирургические инструменты, инструменты для ювелиров и гравировщиков, а также бритв и лезвий. А если добавить в состав такой стали немного хрома, то можно получить очень прочный и долговечный металл. У вас появится возможность производить любые изделия.

Также новичков наверняка удивит, что низколегированную сталь относят к классу черных металлов и из нее часто изготавливают громоздкие сварные металлоконструкции. И несмотря на небольшое количество легирующих веществ в составе, удается получиться по-настоящему прочный металл. Это возможно благодаря положительным свойствам хрома, никеля и молибдена, которые существенно улучшают характеристики низколегированной стали. Также хром и никель улучшают антикоррозийные свойства низколегированных сталей.

Кроме того, при соблюдении технологии низколегированная сталь очень хорошо варится. Но здесь все же нужно учесть некоторые особенности, а их у данного типа стали немало. Без подготовки и теоретической базы у вас вообще вряд ли получится сварить низколегированную сталь. Самая частая проблема — перегрев сварочной зоны. Эта особенность наблюдается со многими марками низколегированных сталей. Также при сварке таких сталей наблюдается очень быстрое охлаждение сварочного соединения и металла в целом, что приводит к образованию мертенсита. Мертенсит — это твердая углеродистая структура, которая образуется на сварном шве при слишком быстром охлаждении. Это не всегда на руку.

Сварка низкоуглеродистых сталей выполняется с применением электродов, в составе которых содержится фтор и кальций. Рекомендует стержни с основным покрытием (например, покрытие Э42А или Э50А). Лучше всего себя зарекомендовали марки электродов УОНИ 13/45, МР-3, АНО-8, СМ-11. Вы также можете использовать другие стержни со схожими характеристиками.

Также можно выбрать полуавтоматическую или автоматическую сварку под флюсом с использованием полуавтомата и присадочной проволоки. Вместо флюса можно использовать углекислый газ или его смесь с аргоном. В таком случае качество шва будет заметно лучше, чем при использовании инвертора и электродов.

Вместо заключения

Вы должны понимать, что это очень краткий экскурс в непростую тему сварки сталей. Да, мы ничего не рассказали о том, как проходит сварка аустенитных сталей, высокоуглеродистых сталей, ферритных сталей, среднеуглеродистых сталей. А также, какие особенности стоит учесть, если вам предстоит сварка жаропрочных сталей, сварка мартенситно стареющих сталей или сварка разнородных сталей. Такую обширную тему просто не получится раскрыть в одной небольшой статье. Но мы постарались собрать основы, которые помогут вам в дальнейшем изучении теории. Желаем удачи в работе!

Сварка рессорной стали

Рессорно-пружинные стали общего назначения

. Для пружин малого сечения применяют углеродистые стали 65, 70,75, 85. Более часто для изготовления пружин и рессор используют легированные стали.
. .
почему варить то низзя. Можно, тока электроды нужны как минимум УОНи, и постоянный ток дуги,нужно обратной полярностью заварить, тока смена полярности это панты сварщиков для набития себе цены;) просто их так научили, а за чем. и это становится дороже. Электроды предназначены для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, когда к металлу сварных швов предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Рекомендуются, в частности, для сварки конструкций, работающих в условиях пониженных температур (-40°С).
Серж,ну ты жжёшь. rolleyes:Слышал звон,да не знаешь,где он. ;)Сталь 40,например,считается ограниченно свариваемой,стали от 45 и выше являются плохо свариваемыми.А теперь посмотри,какие марки применяются для пружинных элементов,сколько в них углерода.Ну,и как они будут квалифицироваться по свариваемости?Сдаётся мне,что “уонями” тута уже не поможешь. D

Читайте также:  Аппарат для сварки полипропиленовых труб какой выбрать?

Ну буду теперь ждать пока не сломаются а заоодно искать другие пружины, у меня просто выхода другого не было. Я сам видел как варят сломанные рессоры и они ходят и ходят, вот решил и у себя проэкспериментировать

Спроси на амеркианском форуме и тебе ответят. Спроси на еврейском форуме и тебе ответят вопросом на вопрос. На немецком форуме тебе скажут где искать ответ, а вот на русском форуме тебе 2 часа будут объяснять что ты дебил.;)

Вари и не слушай ни каво, чо есть под рукой тем и вари, и увидишь срок службы узла будет бОльшим, нежели подойти к этому вопросу основательно, и вдобавок спросив совета на уазбуке. Тут такие парни . все асы . что ты

Серж!Видишь ли,дело в чём. Я сварщик-профи,а не любитель.Это значит не то,что я тут кого-то буду с грязью смешивать и себя возвышать,а то,что,если я что-то делаю или советую,значит,я даю на это 100%-ю гарантию.Надеюсь,ты знаешь,что такое ответственность?
Ты тут в пример привёл приварку ограничителей на КамАЗовские постели рессор.Пример,надо сказать,не совсем корректный.Какое там усилие и как оно там распределяется. Туда,если что,можно приварить полоски из ковкого чугуна и они тоже не оторвутся.
На снегоотвале иной раз такие нагрузки ударные возникают (при контакте с невидимыми препятствиями),что крепежи срывает.
Очередной раз повторюсь,что не надо пытаться надуть мать-природу!Что,инженеры-такие дебилы,раз за столько времени не придумали,как приварить пружину,а всё городят огород да ходять окольными путями?
Поэтому не стоит продвигать техническую безграмотность,особенно,в столь агрессивной форме.;)

Так мне наоборот лучше пусть оторвётся пружина чем сломается что нибудь))) Пружина очень жёсткая, толщина прута с мизинец, витки вплотную друг к другу ели шайбу забил а с меня сварщик как с х..я молоток. За всю жизнь сам сварил только защиту рулевых тяг и вот ковш сварил, готовлюсь к покраске. Вечером фото пружины выставлю, может ещё что нового подскажите как сделать

Надеюсь,ты знаешь,что такое ответственность?
Ты тут в пример привёл приварку ограничителей на КамАЗовские постели рессор.Пример,надо сказать,не совсем корректный.Какое там усилие и как оно там распределяется. Туда,если что,можно приварить полоски из ковкого чугуна и они тоже не оторвутся.

Поэтому не стоит продвигать техническую безграмотность,особенно,в столь агрессивной форме.;)

Да знаю что такое ответственность и в моих руках были жизни человеческие!
На счет приварки рессор к постели, там тож нагрузки достаточные, и ударные и трение, все это к тому я говорил, что приварилась рессора к стали прекрасно, без пор и брызг, и от избытка листов рессор газ 53 кидал их в фундамент гаража при заливке, но может быть не прнвильно что я их меж собой сваривал, а не скручивал проволкой, но все же они варились прекрасно, обычным МР 3, и пытался сломать по шву никера не вышло, так и лежат они там уже лет наверно 10, ни трещин по стенам ни чо такова нет. Все это я к тому, пишу что б не возникло опять таково что это не тот пример, я привожу пример что рессорная сталь 50, 60 65 70, варится и эксплуатируется не смотря на инженерные довыды и факты.

На счет технической безграмотности и агрессии- я по момему с тобой нахожусь в споре, и пытаюсь отстоять точку зрения свою. конечно техвузов не заканчивал, но сваркой владею и о металлах знания достаточны для бытового уровня. а то что вы с Ударником грамотные в этом деле так молодцы. Но я привожу свои примеры и я знаю за что я говорю, а от тебя ( извини что на ТЫ) тока пока теория и рассуждения;) Типа высоколегированная сталь не варится. тогда почему у меня она приварилась аппарат ТДМ 401 пост. ток, электроды МР 3 как это обяснить?

Да знаю что такое ответственность и в моих руках были жизни человеческие!
На счет приварки рессор к постели, там тож нагрузки достаточные, и ударные и трение, все это к тому я говорил, что приварилась рессора к стали прекрасно, без пор и брызг, и от избытка листов рессор газ 53 кидал их в фундамент гаража при заливке, но может быть не прнвильно что я их меж собой сваривал, а не скручивал проволкой, но все же они варились прекрасно, обычным МР 3, и пытался сломать по шву никера не вышло, так и лежат они там уже лет наверно 10, ни трещин по стенам ни чо такова нет. Все это я к тому, пишу что б не возникло опять таково что это не тот пример, я привожу пример что рессорная сталь 50, 60 65 70, варится и эксплуатируется не смотря на инженерные довыды и факты.

На счет технической безграмотности и агрессии- я по момему с тобой нахожусь в споре, и пытаюсь отстоять точку зрения свою. конечно техвузов не заканчивал, но сваркой владею и о металлах знания достаточны для бытового уровня. а то что вы с Ударником грамотные в этом деле так молодцы. Но я привожу свои примеры и я знаю за что я говорю, а от тебя ( извини что на ТЫ) тока пока теория и рассуждения;) Типа высоколегированная сталь не варится. тогда почему у меня она приварилась аппарат ТДМ 401 пост. ток, электроды МР 3 как это обяснить?
Что на “ты”-без проблем!;)И спора тут нету.Я по натуре не спорщик.Это ты пытаешься со своей позиции оспорить объективные вещи.Я не говорил,что вышеприведённые стали нельзя соединить сваркой.Я говорил о том,что невозможно получить равнопрочное соединение (это когда металл шва и металл соединяемых деталей обладают одинаковыми физико-механическими свойствами и близки по структуре),хорошо работающее в условиях значительных знакопеременных нагрузок.
Рессору можно сварить с другой железякой и похоронить в бетоне.Нифига ей там не будет,если и это-фундамент гаража.А если такое замуровать в нутро несущего ригеля,то это-подсудное дело. Примерно так,к как если я могу выбить зубы ударом руки,то это не даёт мне никакого права работать стоматологом.:D Улавливаешь суть?Весь сыр-бор разгорелся после того,как Sherbak задал вопрос,можно ли приварить пружину (которая по умолчанию будет испытывать знакопеременные нагрузки).Я ответил “нет”,потому как знаю,чем заканчиваются подобные технические авантюры.Никакой теории,голимая практика.Я хотел предупредить человека,что так делать можно,но не должно,ибо нет никакой гарантии,что такое соединение будет служить долго.Кого-то задеть у меня и в мыслЯх не было.Ты же говоришь о соединении деталей,работающих практически в статике.Иванович,вот,надысь выложил вариант фиксации пружины без сварки.Хороший вариант.Сам такой применял.Врианты фиксации пужин надо подбирать по месту.Советы типа “вари и не боись,фсё ништяк!” как минимум,не корректны.
З.Ы.Кстати,аппарат ТДМ-401-это трансформатор,а не выпрямитель,посему постоянного тока он родить не могет. )

. тогда почему у меня она приварилась аппарат ТДМ 401 пост. ток, электроды МР 3 как это обяснить?

Видимо ты колдун и это чудо, поэтому оно необъяснимо, потому что ТДМ 401 это трансформатор и нет там никакого постоянного тока. 🙂 И все поучать лезешь. 🙂

А, там тебе уже написали. 🙂

З.Ы.Кстати,аппарат ТДМ-401-это трансформатор,а не выпрямитель,посему постоянного тока он родить не могет. )

Видимо ты колдун и это чудо, поэтому оно необъяснимо, потому что ТДМ 401 это трансформатор и нет там никакого постоянного тока. 🙂 И все поучать лезешь. 🙂

парни я не поучаю и не настаиваю на вашем мировоззрении, но любой трансформатор можно после некоторых доработок превратить его ток в постоянный Я же написал тдм 401 постоянный ток я ж не дол. еб что бы писать про то чего не знаю какой ток выходит с моего ТДМа стоят 4 диода по 250А маркировку не помню, дроссель, хотел еще автоподжиг сделать но так до конца и не понял как он работает, так же еще есть баластный реостат который поставил к нему сам, почему тдм ды просто перекос сети не такой как на однофазных апаратх. Чо скажете это тоже не может быть и нельзя ентого делать? как же он же ТДМ 401. с прицепленным баластником, я варю метал не меньше 0.8мм толщиной, с хорошими (свежими) электродами марки АНО 21, других не тащють, какие есть

насчет колдовства не могу сказать, а вот ближаешее будущее предугадываю не дальше 30 мин вперед, хотелось бы побольше времени но.

Блин тоже такой же ковш хоцца! Я б еще добавил попречный поворот ковша, при больших заснеженных местах поострее и вперед, тока вот удержитца козел при наклоне ковша влево или вправо от намеченной траектории?

любой трансформатор можно после некоторых доработок превратить его ток в постоянный Я же написал тдм 401 постоянный ток я ж не дол. еб что бы писать про то чего не знаю какой ток выходит с моего ТДМа стоят 4 диода по 250А маркировку не помню, дроссель, хотел еще автоподжиг сделать но так до конца и не понял как он работает, так же еще есть баластный реостат который поставил к нему сам

Нельзя ничего превратить, однофазный мост ничего не даст, ток все равно будет переходить через ноль 100 раз в секунду и дуга гаснуть/зажигаться, именно поэтому все реальные сварочные выпрямители трехфазные. Да еще и дутье магнитное появится, которого на переменке не было, т.е. недостатки только усугубятся без появления достоинств. 🙂 Балластник на трансе с крутопадающей характистикой это вообще глупость несусветная, он применяется на многопостовых источниках с жесткой характеристикой и выходным 70-80 вольт, не менее, на любом режиме. 🙂

Что-то тут не так. 🙂

Нельзя ничего превратить, однофазный мост ничего не даст, ток все равно будет переходить через ноль 100 раз в секунду и дуга гаснуть/зажигаться, именно поэтому все реальные сварочные выпрямители трехфазные. Да еще и дутье магнитное появится, которого на переменке не было, т.е. недостатки только усугубятся без появления достоинств. 🙂 Балластник на трансе с крутопадающей характистикой это вообще глупость несусветная, он применяется на многопостовых источниках с жесткой характеристикой и выходным 70-80 вольт, не менее, на любом режиме. 🙂

Что-то тут не так. 🙂

Варит прекрасно, дуга с каким то свистом еле заметным, шипение, брызг практически нет, ну совсем их удалить невозможно, глупость говоришь – ну ХЗ, варит, и меня полностью устраивает, все конвектроы отдыхают и нервно курят, могу конечно сносить в лабораторию на качество шва и рентген сделают и все по ГОСТам и ТУ, но у меня же не судостроительная верфь, бак на душ сварил, буржуйку сварил, ковщ такой же сварю еси надо будет, кузов КАМАза сварил с прицепом, дальше продолжать. А балластный забыл название, если подождешь ща сфоткаю схожу и название напишу;):D

Читайте также:  Как заварить чугунный блок двигателя электросваркой

Зачем? 🙂 Мы все поняли, ты – инноватор! 🙂

Рессорно-пружинные стали

Рессорно-пружинные стали – это специальные стали, которые предназначаются для производства различных упругих элементов, в частности пружин и рессор.

Данный тип материала относится к высоко- и среднелегированным сталям. Главное отличие рессорно-пружинной стали от иных видов – это значительно увеличенный предел текучести данного материала. Другими словами можно сказать, что этот тип обладает высокой степенью упругости, то есть возвращается в исходные состояния и форму после устранения нагрузки. Это параметрическое свойство обусловлено областью применения рессор и пружин. В нормальном режиме работы они постоянно подвергаются сжатию/растяжению или упругой деформации и должны выполнять свои функции даже после большого цикла наложения и снятия деформации. Также данный материал должен обладать хорошей пластичностью и высокой стойкостью к хрупким разрушениям.

Основными легирующими элементами являются кремний, марганец, вольфрам и никель. Эти присадки увеличивают сопротивление пластическим и упругим деформациям путем измельчения зерна сплава. Готовым продуктом можно считать и проволоку, которую в дальнейшем применяют при изготовлении витых и компонованных пружин.

Свойства рессорно-пружинной стали

Основными характеристиками для данного вида сталей является высокое сопротивление упругим деформациям и низкий коэффициент остаточного растяжения. Это связано с недопустимостью увеличения или уменьшения конструкционного размера пружины.

Хороших конструкционных и эксплуатационных свойств добиваются, протягивая заранее патентированную проволоку при низких температурах, при этом производят сильную обтяжку материала.

Процесс патентирования ведется в промежутке между двумя вытяжками, сталь нагревают выше температурной точки образования аустенита и затем охлаждают в ванне с расплавом свинца, при этом аустенит переходит в тонкопластинчатый сорбит и увеличивается её механическая прочность.

Для достижения одинаковых физико-химических свойств по всему сечению материала пружинная сталь должна пройти процесс прокаливания сквозной методикой, это обеспечит гомогенную структуру по всему сечению. Особенно важен этот метод для изготовления рессор и пружин большого диаметра, когда неравномерность свойств исходного материала может привести к разрушению готового изделия.

Как для любого другого материала, для рессорно-пружинной стали характерно наличие в составе углерода. В данном случае его содержание может колебаться в пределе 0.50-0.80 % от массы сплава. Дополнительно используют такие легирующие добавки:

  • кремний – до 2.5 %;
  • марганец – до 1.3 %;
  • вольфрам – до 1.3 %;
  • никель – до 1.7 %.

Микроструктура рессорно-пружинной стали

Стоит заметить, что хром и марганец при совместном легировании увеличивают сопротивление стали низким пластичным деформациям. Никель и вольфрам образуют тонкую и однородную структуру карбидной фракции, которая препятствует дислокации.

Рессорно-пружинная сталь очень критична к деформациям наружного слоя материала, так как эти напряжения являются концентраторами возможных дефектов готового изделия.

Закалка данного типа производится при температурах 850 – 880 о С, но после такой термической обработки сталь проявляет слабые упругие свойства из-за образования мартенсита, для повышения данного типа свойств её отпускают при температурах порядка 420-510 о С, что способствует образованию троостита и повышению упругой деформации сплава до предела прочности 1200-1900 МПа и пределу текучести 1100-1200 МПа. При этом проведение закалки изотермически – при постоянной температуре – положительно сказывается на показателях пластичности и вязкости материала.

Стали данного типа обладают хорошими антикоррозионными свойствами из-за наличия в составе сплава таких легирующих добавок как хром и молибден. Это положительно сказывается на длительности эксплуатации и препятствует образованию трещин во время работы.

Стоит отметить так же несколько основных недостатков рессорно-пружинной стали:

  • плохая свариваемость – это обусловлено разрушением наружного слоя материала и локальном перегреве детали;
  • сложность резки – некоторые трудности возникают при попытках реза такого типа стали, связанно это напрямую с большим сопротивление деформации.

Классификация пружинных сталей

Для начала разберем маркировку такого типа материала, чаще всего она имеет вид «50А2БВГ», где:
50 – содержание углерода в долях процента;
А2 – легирующий элемент №1 и его содержание в процентах;
Б,В,Г – легирующие элементы №2,3,4 и т.д.

Важно! Если после обозначения легирующего элемента не стоит число, значит, его массовое содержание не превышает 1.5%, если число 2 – массовая доля больше 1,5%, но меньше 2,5%, если 3 – массовая доля выше 2,5%.

Например, сталь 50ХГФ – это сплав, в котором содержание углерода составляет 0,50%, и легирующие компоненты хром, марганец и ванадий составляют меньше 1,5%.

Если в маркировке стали есть только цифра, например, ст 50, ст 65 и др., это обозначает, что она относится к углеродистым сталям, а если в названии есть минимум 2 элемента, такая рессорно-пружинная сталь относится к легированным.

Рассмотрим основные классификации данного типа:

  1. По способу обработки:
    1. Кованный и горячекатаный.
    2. Калиброванный.
    3. Со специальной обработкой наружных поверхностей.
    4. Горячекатаный круглый с обточенной поверхностью.
  2. По химическому составу стали:
    1. Качественная.
    2. Высококачественная.

Марка рессорно-пружинной стали дает возможность определить её конструкционные и физико-химические свойства, определить область использования и возможности по механической обработке.

Область использования пружинной стали

Исходя из названия, можно сделать вывод, что данный вид предназначен для использования в областях, связанных с большими упругими деформациями, растяжением, скручиванием. Применяют такую сталь для изготовления всевозможных видов пружин для разнообразного технологического оборудования, полосок стали под рессоры, суппорты и прочее.
Основные области использования:

  • производство рессор автомобилей и тяжелой техники;
  • производство пружин для технологично оборудования, при этом это относится к пружинам на сжатие и растяжение;
  • пружины плоские, цилиндрические, сложные из прутков различных сечений и др.
  • упругие элементы тяжелой техники, станкового оборудования;
  • пружины тракторной техники и локомотивной техники;
  • ножи земельной техники;
  • блокировочные и тормозные устройства;
  • обоймы подшипников.

Рассмотрим сводную таблицу самых распространенных марок рессорно-пружинных сталей с указанием их маркировки и области применения:

МаркировкаОсновные легирующие компонентыЭксплуатационные особенности
50ХГХром, марганецРессоры автомобилей, пружины железнодорожной техники
50ХСАХром, кремний, азотУпругие элементы часовой техники
55ХГРХром, марганец, борШтамповка пластин рессор
60С2КремнийВалы с нагрузкой на скручивание, цанги, подпружиненные шайбы
60ГМарганецПружинные кольца, бандажи, тормозные башмаки
65Детали, работающие в условиях высокого трения
65С2ВАКремний, вольфрам, азотРессоры и пружины, работающие под высокой динамической нагрузкой
70Г2МарганецНожи для землеройных машин
70С3АКремний, азотТяжело нагруженные пружины механизмов
85Фрикционные диски с высокой прочностью

Как видно из таблицы, величина и количество легирующих присадок напрямую отвечают за износостойкость и механическую прочность деталей. Видно, что с повышение содержания углерода от 0,5% до 0,85% увеличивается прочность и упругость материала, хром препятствует образованию ржавчины, вольфрам повышает твердость и красностойкость стали, а марганец увеличивает стойкость к ударам.

СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СВАРИВАЕМОСТЬ

Углеродистые стали

Различают следующие виды конструкционных сталей: углеродистые; строительные; цементируемые; улучшаемые; высокопрочные; рессорно-пружинные; подшипниковые; износостойкие; судостроительные; для пищевой промышленности.

Основную массу углеродистых сталей составляют стали обыкновенного качества (ГОСТ 380—94), качественные конструкционные стали (ГОСТ 1050—88), повышенной обрабатываемости резанием (ГОСТ 1414—75), инструментальные (ГОСТ 1435—90) и стали для отливок (ГОСТ 977—88).

Автоматные стали, изготовленные по ГОСТ 1414—75, применяют для массового изготовления крепежа на станках-автоматах. Основное требование к ним — хорошая обрабатываемость резанием, достигаемая за счет увеличения содержания серы и фосфора до 0,1. 0,2 %, а также добавления селена и свинца. Маркируются автоматные стали буквой А и двумя цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: А12, А20, А30. При введении свинца в количестве 0,15. 0,3 % автоматные стали маркируются буквами АС и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: АС11, АС 14.

Углеродистые конструкционные стали делятся на два класса: обыкновенного качества и качественные стали. В зависимости от условий и степени раскисления различают следующие виды сталей.

Спокойные стали, получаемые полным раскислением металла в печи, а затем в ковше. Эти стали содержат минимальное количество закиси железа, что обеспечивает «спокойное» застывание металла в изложнице, происходящее с уменьшением объема. В верхней части слитка образуются усадочная раковина и около- усадочная рыхлость, удаляемые отрезкой или отрубкой при прокатке.

Кипящие стали, полностью нераскисленные и содержащие поэтому до затвердевания повышенное количество FeO. При застывании в изложнице закись железа FeO реагирует с углеродом металла, образуя СО. Выделение этих пузырьков в металле создает впечатление, что он кипит. В слитке кипящей стали образуется большое количество газовых пузырей, вследствие чего практически отсутствует усадочная раковина. Если пузырьки имеют чистые неокисленные стенки, то они завариваются при горячей прокатке. Кипящие стали являются более дешевыми, так как при их производстве отходы минимальны. По сравнению со спокойной и полуспокойной сталью они больше склонны к старению и хладноломкости и хуже свариваются. Но вместе с тем кипящие стали обладают высокой пластичностью и хорошо принимают вытяжку в холодном состоянии.

Полуспокойные стали представляют сталь промежуточного типа. Они получают все более широкое применение. Кипящие стали при маркировке дополнительно обозначают «кп», полуспокойные — «пс» и спокойные — «сп».

Стали обыкновенного качества — наиболее дешевые. В процессе выплавки они меньше очищаются от вредных примесей и содержат больше серы и фосфора. Кроме того, их отливают в крупные слитки, вследствие чего в них значительно развита ликвация (неравномерное распределение легирующих элементов и примесей), и они нередко содержат большое количество неметаллических включений.

В зависимости от назначения и гарантируемых свойств стали обыкновенного качества делятся на три группы.

Группа А — стали, поставляемые по механическим свойствам без уточнения их химического состава. Стали этой группы обозначаются буквами Ст (сталь) и цифрами 1,2, 3. 6. Чем больше это число, тем больше содержание углерода, а следовательно, выше прочность и ниже пластичность. Эти стали предназначаются для использования в состоянии поставки без последующей обработки давлением или термической обработки, поскольку их химический состав, определяющий режимы обработки, может сильно колебаться.

Группа Б представляет стали, поставляемые с гарантируемым химическим составом. В обозначение марки стали этой группы впереди ставится буква Б.

Группа В представляет стали повышенного качества, которые поставляют с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. В обозначение марки данной группы вводится буква В. Стали группы В выплавляют следующих марок: ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5.

Сварные конструкции изготовляют из спокойных и полуспо- койных сталей групп В. Для сталей, предназначенных для сварных конструкций, важна малая чувствительность к термическому старению, а для сталей, подвергаемых холодной правке и гибке, малая склонность к деформационному старению.

Стали повышенного качества (группа В) имеют специализированное назначение (мосто- и судостроение, сельскохозяйственное машиностроение) и нередко поступают по особым техническим условиям.

Качественные машиностроительные углеродистые стали. Эти

стали выплавляют кислородно-конверторным способом в мартеновских или электропечах, и в зависимости от степени раскисления они могут быть спокойными или кипящими. Качественные стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношении состава шихты и ведения плавки и разливки. К сталям этой группы предъявляются более высокие требования относительно состава (ограничены пределы по содержанию углерода, меньшее содержание серы ст 0,2

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector